1936年7月10日生於美國賓夕法尼亞州西部匹茲堡，1954年進入賓夕法尼亞聖文森特學院醫學預科班學習，1958年獲得生物學和化學學士學位，專業是細菌遺傳學並於1963年獲得賓夕法尼亞州匹茲堡大學博士學位，隨後來到耶魯大學進行博士後研究。1973年同美國人Stanley Norman Cohen一道將外源基因拼接在質粒中，並在大腸桿菌中表達，揭開基因工程的序幕。1979年當選美國科學和藝術學院院士，1985年當選美國科學院院士。
基本介紹
- 中文名：赫伯特·韋恩·伯耶
- 外文名：Herbert Wayne Boyer
- 國籍：美國
- 出生地：賓夕法尼亞州西部匹茲堡
- 出生日期：1936年7月10日
- 職業：加州大學生物化學生物物理系教授
- 畢業院校：賓夕法尼亞州匹茲堡大學博士學位
- 主要成就：揭開基因工程的序幕
- 代表作品：1977年生長激素抑制素1978年人胰島素1979年生長素1980年干擾素
主要榮譽,主要成就,參考文獻,
主要榮譽
1980年 拉斯克基礎醫學研究獎the Albert Lasker Award for Basic Medical Research .
1989年 國家技術獎章 the National Medal of Technology .
1990年 國家科學獎章 the National Medal of Science
1993年 赫爾穆特霍爾滕研究獎Helmut Horten Research Award.
2004年 奧爾巴尼醫學中心獎Albany Medical Center Prize
2004年 邵逸夫生命科學與醫學獎
2007年 珀金獎章Perkin Medal
主要成就
基因工程之父----赫伯特·韋恩·伯耶
基因工程是二十世紀最重大的發明之一。今天，基因工程已經大大改變了人類生活，甚至改變了人類社會的進程，而現代生物學、生物化學和遺傳學等生命科學的基礎領域在1973年也由於基因重組技術的出現而發生了根本性的變化。技術是由兩位被成為基因工程之父的科學家實現的，其中之一就是赫伯特·韋恩·伯耶（Herbert Wayne Boyer）博士。
1936年7月10日，伯耶出生於美國賓夕法尼亞州西部匹茲堡的一個貧窮小鎮，父親是一位煤礦和鐵路工人。童年期間，伯耶對橄欖球表現出極大的愛好，12歲時就嚮往將來成為一名優秀的橄欖球四分衛。然而入學後伯耶的理想卻發生了根本改變。他的橄欖球教練還是一位理科教師，非常擅長自然科學，在他的影響下伯耶逐漸對化學和物理學產生了濃厚的興趣，覺得做科學實驗和打橄欖球一樣具有吸引力。1954年，伯耶進入到賓夕法尼亞的聖文森特學院，一所教會開辦的藝術學校，伯耶開始了醫學預科班的學習。一件科學界的大事又一次改變了伯耶的選擇。1953年沃森和克里克在倫敦突破性發現——DNA雙螺旋結構，開創了分子生物學的時代。伯耶被這個神秘並且充滿了美感的分子深深吸引，甚至將自己的寵物貓命名為沃森和克里克。他放棄醫學學習而轉向DNA，選擇了當時的細菌遺傳學。
1958年伯耶畢業並獲得生物學和化學學士學位，為了實現自己的夢想，又進入到賓夕法尼亞州進行研究生學習，專業是細菌遺傳學，並於1963年獲得博士學位。隨後來到耶魯大學進行博士後研究，這次選擇的內容是酶學和蛋白質化學，因為他對當時預測的一種重要的酶——限制酶產生了極大的興趣。該酶成為終身研究的一個重點，也正是對該酶的研究而開創了基因工程時代。1966年，由於政治原因，伯耶離開東海岸來到加州大學舊金山分校並成為生物化學與生物物理系的助理教授，在這裡伯耶獲得一個實驗室，繼續進行限制酶方面的工作。1968年伯耶最終鎖定了大腸桿菌作為研究目標，從中分離限制酶。在一位年輕生物化學家古德曼（HowardGoodman）的幫助下，伯耶研究小組最終分離得到了一種限制性內切酶，根據命名原則稱為EcoRI，該酶的性質深入研究發現其可以在特定位置將DNA切開，並且還可以獲得具有粘性末端的DNA片段[1]，這個性質使伯耶意識到EcoRI可能具有更大的套用潛力，而他與另一位科學家斯坦利·諾曼·科恩（Stanley Norman Cohen）的相識使這個想法得到了實現。
科恩，1935年2月17日出生於美國新則西州的佩思安博伊。1956年在拉特格斯大學獲得學士學位，1960年從賓夕法尼亞大學獲得了博士學位，隨後在紐約西奈醫院、密西根大學醫院、馬里蘭州的國立關節炎和代謝疾病研究所和杜克大學醫院等多家單位工作，並於1967年在位於紐約布郎克斯的愛因斯坦醫學院完成了博士後研究。1968年，科恩加入到史丹福大學，並於1975年成為教授。在史丹福大學，科恩開始研究一種細菌內特殊形式的DNA——質粒，他想知道質粒上攜帶的信息與細菌抗生素耐性之間的關係。
1972年11月，美國和日本的科學家聯合在夏威夷舉辦了一次關於細菌質粒會議，這次會議促使了伯耶和科恩的合作，開創了基因工程的時代，因此此次會議也被看作是一個傳奇。在會上伯耶和科恩都宣讀了自己的論文，伯耶提到自己使用限制性內切酶將DNA在特定位置實現了切割，並獲得了粘性末端。科恩則報告了自己分離獲得了攜帶對抗生素具有抗性的質粒，並將其重新整合到大腸桿菌內，從而實現了質粒的克隆。兩位科學家都對對方的工作充滿了興趣，會後又在當地的一家熟食店繼續討論科學問題。他們都意識到伯耶的酶可以為科恩的研究提供極有價值的工具，而科恩的質粒是進行DNA片段克隆的理想載體。互相欣賞使伯耶和科恩決定進行合作，共同完成這個目標。四個月後兩家實驗室正式開始合作，不久就完成生命科學史上一個極為重大的發現。
伯耶和科恩的聯合小組首先將科恩提純的兩種大腸桿菌質粒在體外使用伯耶發現的限制性內切酶EcoRI實現了特異性切割，隨後再利用連線酶使二者形成了一個重組質粒，然後將該質粒轉移到大腸桿菌內，結果發現重組質粒在宿主內仍然可以複製和基因表達。隨後，他們又發現當將葡萄球菌的質粒轉移到大腸桿菌後仍然可以具有複製能力。1973年二位科學家發表了他們的結果[2]，宣告基因工程的誕生，因為這是第一次人類打破物種界限實現了基因轉移。這個成就並沒有使他們滿足，因為大腸桿菌和葡萄球菌都是細菌，親緣關係較近，是否可以將親緣關係很遠的物種之間實現基因轉移是他們的下一步研究目標。第二年，伯耶和科恩研究小組成功將含有非洲爪蟾基因的質粒整合到宿主菌中[3]，這個成功對其套用具有十分重要的意義，因為它意味著，將來動物甚至人類的基因都可以在大腸桿菌中表達，因此具有超強繁殖能力的大腸桿菌將可以作為高等生物目的蛋白質生產的“理想工廠”。
伯耶不久就敏銳的看到了這個發現的商業價值，可以利用廉價的細菌進行藥物蛋白質的生產。一位年輕並具有冒險精神的投資者羅伯特·斯旺遜（Robert Swanson，1947-11-29 –1947-11-29）的出現加速了基因工程的工業化進程。1975年，當時正受僱於矽谷的一家大資本公司年僅28歲的斯旺遜被伯耶發現深深吸引，捕捉到了這項基因工程關鍵技術的商業機會。他與伯耶的深入談話，使伯耶堅定了自己的技術可以生產生物藥物。1976年4月7日，伯耶投資了5萬美元與斯旺遜共同組建了Genentech公司，公司名稱代表了基因工程技術（genetic engineeringtechnology），伯耶擔任副總裁。Genentech公司的建立更加促進了基因工程的發展，在伯耶的領導下公司取得了迅猛的發展。1977年Genentech公司成功實現了在大腸桿菌中表達人類蛋白質——生長激素抑制素的成就[4]。這在人類歷史上具有里程碑意義，因為它首次實現在其他物種中表達人類蛋白質。1978年，Genentech公司又成功生產出人胰島素，1979年的生長素，1980年的干擾素，這些成就都使人們意識到基因工程的巨大潛力。儘管基因工程引起了部分科學家和大眾的恐慌，但1980年美國高等法院批准了基因工程技術的專利，這項決定大大推動了該領域的發展。1980年，Genentech公司上市不到1個小時，股票就從每股35美元升高到88美元，這是人類歷史上最快的股票升值之一，特別是1985年Genentech公司將第一個基因工程產品——人胰島素推向了市場，開始了真正服務於大眾的目的，才更加顯示出巨大的意義。在Genentech公司迅猛發展的過程中，伯耶發揮了關鍵性的作用，正是在他的領導下才取得了一系列重大突破。
隨著Genentech公司的蓬勃發展，伯耶也成為了一位百萬富翁，但是卻遭到了學術界的批評，此外還遭到對新基因工程和產生的論理學問題質疑人士的抨擊。許多外行和不懂就裡的科學家認為伯耶等的基因工程技術是在與上帝作對，甚至還有人相信基因工程產品的生產和買賣是一種新的奴隸制度。在這些批評的影響下，伯耶開始從公眾的視線中消失。1990年辭去副總裁職務，只是由於還持有一定量的公司股票，還作為董事會的一名成員。伯耶回到了實驗室重新開始基礎方面的研究，重點在於DNA甲基化的修飾模式，與匹茲堡大學研究小組的合作使他們在分子水平上闡明了限制性內切酶的作用機理。
1976年，伯耶成為加州大學生物化學的全職教授，這一年還成為了霍化德休斯研究所（HHMI）的研究員。由於對基因工程的卓越貢獻，伯耶得到了全世界科學界的認可，並獲得了大量榮譽，包括如1977年的Mattia獎，1980年的拉斯克基礎獎，1988年的Moet Hennessy-LouisVuitton獎，1996年的Lemeson-MIT獎（50萬美元獎金），2004年的邵逸夫獎，奧爾巴尼醫學中心獎（AlbanyMedical CenterPrize，該獎是醫學與生物醫學研究領域的最高獎，獎金50萬美元），此外還獲得了美國科學界最高獎的美國國家技術獎章（1989年）和美國國家科學獎章（1990年）。這些獎項大多為伯耶和科恩分享。伯耶於1979年當選為美國科學和藝術學院院士，1985年又當選為美國科學院院士，此外還是美國微生物學會會員。
1959年，伯耶與格雷斯（Grace Boyer）結婚，他們有兩個孩子。
伯耶和科恩的科學研究產生了意義深遠的影響，為基因工程打開了一閃大門，並且為基因治療和生物技術工業奠定了堅實的基礎。伯耶還直接參與了早期生物技術工業的發展。今天美國幾千家生物技術公司生產成千上萬種的基因工程藥物，其產值可以達到2000億美元，其產品包括治療糖尿病的胰島素，治療病毒感染用的干擾素，此外還有治療癌症、心臟病等的藥物。這些巨大成就都依賴於伯耶和科恩於1973年的科學發現，到1995年底，兩位科學家申請的專利已經為史丹福大學和加州大學帶來了大約2700萬美元的收入。
正如Lemeson-MIT獎頒獎所評價的那樣，兩位科學家的貢獻不僅為我們的科學和社會發展給予了新的道路，而且還為美國人（實際上還適用於整個世界）提供了成千上萬的工作崗位。總之，伯耶和科恩的發現使基礎生物學的研究發生了根本性的改變，增加了科學家對基因結構和功能的理解，從而為戰勝疾病、增加食物產量和保護可再生資源帶來了新的希望。例如，重組DNA技術可以用於開發更好的疫苗以克服抗生素抗性，使許多廉價蛋白質藥品如胰島素等生產成為可能、通過製造新的固氮菌可減少了化學肥料的使用和農作物產量的增加、基因工程還為無污染能源的實現提供了可能，如產氫的藻類。這些當時的構想在隨後的研究大部分被證實是可行的，從而推動了快速發展。
通過上面的介紹可以看出伯耶和科恩的成就絕對值得榮獲諾貝爾獎，但存在一個最大的障礙，那就是1972年開創體外基因重組的伯格（PaulBerg）已經於1980年分享了諾貝爾化學獎，而成就相關的領域較難再次榮獲這項最高榮譽。格僅實現了體外基因重組，而伯耶和科恩則進一步實現了目標蛋白質在宿主細胞中的表達，所以說意義更為巨大，因此再次頒發諾貝爾獎也尚未不可。
不管伯耶和科恩是否可以分享諾貝爾獎，他們在基因工程發現的成就絕對改變了人類歷史的進程，在生命科學史甚至整個人類歷史上都具有里程碑的意義，因此值得生命科學領域人士的了解和紀念。
參考文獻
[1] Hedgpeth J,Goodman HM,Boyer HW. DNA nucleotide sequence restricted by the RI endonuclease.Proc Natl Acad Sci USA,1972,69(11):3448-3452.
[2] Cohen SN,Chang Boyer HW,et al.Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro.Proc Natl Acad Sci USA,1973,70(11):3240-3244.
[3] Morrow JF,Cohen SN,Chang AC,et al. Replication and transcription of eukaryotic DNA in Escherichia coli.Proc Natl Acad Sci USA,1974,71(5):1743-1747.
[4] Itakura K,Hirose T,Crea R,et al.Expression in Escherichia coli of a chemically synthesized gene for the hormone somatostatin.Science,1977,198(4321):1056- 1063.
Herbert W. Boyer (born July 10, 1936) is a recipient of the 1990 National Medal of Science, and co-recipient of the 1996 Lemelson-MIT Prize and a co-founder of Genentech. He served as Vice President of Genentech from 1976 through his retirement in 1991.[1]
Boyer was born in Derry, Pennsylvania. He received his bachelor's degree in biology and chemistry from Saint Vincent College in the Latrobe suburb of Pittsburgh, Pennsylvania in 1958. He married his wife Grace the following year. He received his PhD at the University of Pittsburgh in 1963 and participated as an activist in the civil rights movement. He spent three years in post-graduate work at Yale University in the laboratories of Professors Edward Adelberg and Bruce Carlton, then became an assistant professor at the University of California, San Francisco and a Professor of Biochemistry from 1976 to 1991, where he discovered that genes from bacteria could be combined with genes from eukaryotes. In 1977, Boyer's laboratory and collaborators at City of Hope National Medical Center described the first-ever synthesis and expression of a peptide-coding gene.[2] In August 1978, he produced synthetic insulin using his new transgenic genetically modified bacteria, followed in 1979 by a growth hormone.
In 1976, Boyer founded Genentech with venture capitalist Robert A. Swanson. Genentech's approach to the first synthesis of insulin won out over Wally Gilbert's approach at Biogen which used genes from natural sources. Boyer created his gene de novo from its individual nucleotides.
In 1990 April, Boyer and his wife Grace gave the single largest donation ($10,000,000) bestowed on the Yale School of Medicine by an individual. The Boyer Center for Molecular Medicine was named after the Boyer family in 1991.[3][4]
At the Class of 2007 Commencement, St. Vincent College announced that they had renamed the School of Natural Science, Mathematics, and Computing the Herbert W. Boyer School.[5]
1980 the Albert Lasker Award for Basic Medical Research.
1989 the National Medal of Technology.
1990 the National Medal of Science from President George H. W. Bush.
1993 Helmut Horten Research Award.
2004 Albany Medical Center Prize (shared with Stanley N. Cohen)
2007 Perkin Medal
